也許更早連續(xù)液位測量技術(shù)和那些現(xiàn)在受到青睞的***顯著差異是利用時(shí)間飛行(TOF)測量以轉(zhuǎn)導(dǎo)的液面到傳統(tǒng)的輸出。這些新的設(shè)備典型地通過測量在一個(gè)傳感器或發(fā)射器附近的容器頂部液面和一個(gè)參考點(diǎn)之間的距離進(jìn)行操作。該系統(tǒng)通常產(chǎn)生在參考點(diǎn)，它通過任一蒸汽空間或?qū)w行進(jìn)的脈沖波，反射離開液體表面，并返回到參考點(diǎn)的拾取。一個(gè)電子定時(shí)電路測量總行程時(shí)間。由兩次波的速度除以行程時(shí)間給予的流體的表面的距離。該技術(shù)的主要區(qū)別在于用于進(jìn)行測量的那種脈沖。超聲，微波(雷達(dá))和光都已經(jīng)被證明是有用的。

　　磁致伸縮液位變送器。使用含有浮動(dòng)的磁體，以確定液位的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)建立，并且磁致伸縮是一個(gè)成熟的技術(shù)用于非常精確地讀出浮動(dòng)的位置。而不是機(jī)械的環(huán)節(jié)，磁致伸縮發(fā)射機(jī)使用扭轉(zhuǎn)波的速度沿著電線找到浮動(dòng)并報(bào)告它的位置。

　　圖7.磁致伸縮液位變送器使用扭轉(zhuǎn)波的速度在一個(gè)金屬絲，以產(chǎn)生一個(gè)電平測量。

　　傳感器導(dǎo)線被連接到一個(gè)壓電陶瓷傳感器在發(fā)射器和一個(gè)張力夾具連接于所述傳感器管的另一端。該管既可以通過在浮子的中心的孔中運(yùn)行或鄰近于浮動(dòng)非磁性浮子室的外部。

　　來定位浮子，發(fā)射機(jī)發(fā)送一個(gè)短的電流脈沖向下傳感器導(dǎo)線，設(shè)置沿其整個(gè)長度的磁場。同時(shí)，一個(gè)定時(shí)電路被觸發(fā)接通。外地與在浮子磁鐵產(chǎn)生的場立即相互作用。整體效果是，在短暫的時(shí)間的電流流動(dòng)時(shí)，扭轉(zhuǎn)力在導(dǎo)線產(chǎn)生的，很象超聲波振動(dòng)或波。這股力量在特征速度旅行回到壓電陶瓷傳感器。當(dāng)傳感器檢測到的扭轉(zhuǎn)波，它產(chǎn)生的通知定時(shí)電路，該波已到達(dá)，并停止定時(shí)電路的電信號(hào)。定時(shí)電路測量電流脈沖的開始和波的到達(dá)之間的時(shí)間間隔(TOF)。從這個(gè)信息，浮子的位置是很精確地確定和呈現(xiàn)由發(fā)射機(jī)的電平信號(hào)。該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是，信號(hào)速度是已知和恒定帶過程變量如溫度和壓力，以及所述信號(hào)數(shù)字不受泡沫，光束發(fā)散，或虛假回波。另一個(gè)好處是，***的運(yùn)動(dòng)的部分是騎上下與流體的表面上的浮動(dòng)。

　　超聲波液位變送器。超聲波液位傳感器(見圖8)測量傳感器和使用超聲波脈沖所需要的時(shí)間，以從換能器傳播到流體表面的表面和背面(TOF)之間的距離。這些傳感器用在幾十千赫范圍的頻率; 運(yùn)輸時(shí)間為6?MS /平方米。音速(340米/秒在空氣中于15℃(1115 fps的在60°F)，取決于在頂部空間和它們的溫度的氣體的混合物。雖然傳感器的溫度為(假定傳感器是在補(bǔ)償相同的溫度在頂部空間中的空氣)，該技術(shù)不限于在空氣或氮?dú)獾拇髿鈮毫y量結(jié)果。

　　激光液位變送器。設(shè)計(jì)用于散裝固體，漿液，和不透明液體如臟貯槽，牛奶和液體苯乙烯，激光器上非常相似，超聲波液位傳感器的原理工作。代替使用音速找到的水平，但是，它們使用的光的速度(參見圖9)。

　　在一個(gè)容器的頂部的激光發(fā)射器發(fā)射的光的短脈沖下降到處理液表面，其反射回檢測器。定時(shí)電路測量的經(jīng)過時(shí)間(TOF)，并計(jì)算所述距離。關(guān)鍵是，激光器具有幾乎沒有波束擴(kuò)散(0.2°光束發(fā)散)，無假回波，并且可以通過的空間被引導(dǎo)小到2。2激光器是精確的，即使在蒸氣和泡沫。它們非常適用于具有眾多障礙物容器使用，并且可以測量距離可達(dá)1500英尺，對(duì)于***溫或***壓應(yīng)用中，如在反應(yīng)器容器，激光器必須在與專門視線窗一起使用，以在發(fā)射機(jī)從隔離的過程。這些玻璃窗必須通過以***小的擴(kuò)散和衰減激光束，并且必須包含在工藝條件。

　　雷達(dá)液位變送器。通過空氣的雷達(dá)系統(tǒng)波束微波向下從任一個(gè)喇叭或在一個(gè)容器的頂部上的棒狀天線。該信號(hào)反射離開流體表面回天線，和一個(gè)定時(shí)電路通過測量往返時(shí)間(TOF)計(jì)算到液面的距離。流體的介電常數(shù)，如果較低，則可以提出測量問題。其原因是，反射能量的微波(雷達(dá))的頻率的量取決于流體的介電常數(shù)，并且如果?低，大多數(shù)雷達(dá)的能量的進(jìn)入或穿過。水(- [R = 80)產(chǎn)生于在改變或不連續(xù)的優(yōu)異的反射?。

　　在通過空中雷達(dá)系統(tǒng)，所述雷達(dá)電波從折磨超聲波發(fā)射器相同的光束發(fā)散受到影響。內(nèi)部管道，在天線存款，并從罐堆積，阻礙多次反射會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的讀數(shù)。為了克服這些問題，采用模糊邏輯的復(fù)雜算法必須納入發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)設(shè)置可能是乏味和數(shù)字在這個(gè)過程中的環(huán)境(堆積等)的變化可能會(huì)產(chǎn)生問題。

　　導(dǎo)波雷達(dá)(GWR)系統(tǒng)(見圖10)可以得到答案。剛性探針或柔性電纜的天線系統(tǒng)引導(dǎo)微波從槽的頂部液面向下和回發(fā)射機(jī)。與通過空中雷達(dá)，從低到***的變化- [R引起反思。導(dǎo)波雷達(dá)是20×不是通過空中雷達(dá)更有效，因?yàn)樵撝改咸峁┝艘粋€(gè)更集中的能源道路。不同天線配置允許測量向下? = 1.4和更低。此外，這些CPCI系統(tǒng)可以垂直安裝，或者在某些情況下，水平方向與導(dǎo)向被彎曲至90°或成角度，并且提供清晰的測量信號(hào)。

　　GWR展品大部分的優(yōu)勢和幾個(gè)超聲，激光和露天雷達(dá)系統(tǒng)的負(fù)債。雷達(dá)的波速度是通過蒸汽空間氣體組成，溫度或壓力基本上不受影響。它與沒有需要重新校準(zhǔn)的真空，并且可以通過大多數(shù)泡沫層測量。圍波跟隨探針或電纜消除光束傳播的問題，并從罐壁和結(jié)構(gòu)虛假回波。

　　總結(jié)

　　在不同的測量技術(shù)總趨勢反映市場驅(qū)動(dòng)力。精致數(shù)碼電子正在液位傳感器和其它測量設(shè)備更人性化，更可靠，更易于設(shè)置，更便宜。改進(jìn)的通信接口飼料級(jí)測量數(shù)據(jù)到公司現(xiàn)有的控制和/或信息系統(tǒng)。

　　今天的水平傳感器并入越來越多種材料和合金，以打擊惡劣環(huán)境如油，酸，以及溫度和壓力的極端。新材料的幫助過程儀表滿足***需求，以及，如適用于腐蝕性應(yīng)用和電拋光316不銹鋼潔凈度的要求作出PTFE夾套材料的組件。使這些新材料的探針允許在幾乎任何應(yīng)用中使用接觸發(fā)射機(jī)。

　　今天的趨勢是與由定時(shí)測量測量到流體表面的距離的系統(tǒng)來取代機(jī)械和壓力為基礎(chǔ)的測量工具。磁致伸縮，超聲波，導(dǎo)波雷達(dá)和激光發(fā)射器是***通用的技術(shù)之一。這樣的系統(tǒng)中使用的一些物理參數(shù)(密度，介電常數(shù)，和聲波或光反射)的急劇變化在過程流體表面，以確定的水平。

　　這些新興技術(shù)利用***新的電子技術(shù)和嵌入式集成基于微處理器的數(shù)字計(jì)算機(jī)控制，分析和通信功能。